一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統的制作方法
1.本發明屬于自動控制技術領域，具體涉及一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統。
背景技術：
2.由于電能是不能儲存的，供電和用電的平衡是非常重要的，電網頻率是反映這一狀況的重要指標。一次調頻的基本原理就是機組直接接受電網頻率的偏差信號，通過改變機組的實際負荷，達到穩定電網頻率的目的，而一次調頻的主要目的在于快速消除整個電網小幅度的負荷擾動。隨著間歇性電源大規模接入電網和特高壓交直流送受電規模的不斷增加，電網發、輸、用電的不確定性對互聯電網有功平衡控制構成了新的挑戰，目前主要參與電網一次調頻的有火電機組、水電機組；部分風電、光伏、儲能也具備電網一次調頻能力。
3.復雜電網運行工況下，有必要提升一次調頻的性能。火電機組一次調頻是通過改變汽輪機調節汽門開度快速響應電網負荷要求，能量來自鍋爐蓄熱。當機組進行大頻差試驗或實際電網頻率長時間偏離額定值時，出現機組主汽壓力等主要參數波動較大，不僅影響了機組安全，而且降低了一次調頻動作的持續性。
技術實現要素：
4.本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統。
5.為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，包括：電網頻率參數變送器pt1、主汽壓力參數變送器pt2、鍋爐主控指令參數變送器pt3、新鍋爐主控指令參數變送器pt4、函數發生器模塊m1、函數發生器模塊m2、乘法器模塊m3、切換模塊m4、設定值模塊m5、速率發生器模塊m6、死區模塊m7、加法器模塊m8，電網頻率參數變送器pt1的輸出端與函數發生器模塊m1的輸入端i1連接，函數發生器模塊m1的輸出端o1與乘法器模塊m3的第一輸入端i3連接，主汽壓力參數變送器pt2的輸出端與函數發生器模塊m2的輸入端i2連接，函數發生器模塊m2的輸出端o2與乘法器模塊m3的第二輸入端i4連接，乘法器模塊m3的輸出端o3與切換模塊m4的第一輸入端i5連接，設定值模塊m5的輸出端o4與切換模塊m4的第二輸入端i6連接，切換模塊m4的切換端s連接一次調頻投入信號，切換模塊m4的輸出端o5與速率發生器模塊m6的輸入端i7連接，速率發生器模塊m6的輸出端o6與死區模塊m7的輸入端i8連接，死區模塊m7的輸出端o7與加法器模塊m8的第一輸入端i9連接，鍋爐主控指令參數變送器pt3的輸出端與加法器模塊m8的第二輸入端i
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連接，加法器模塊m8的輸出端o8連接新鍋爐主控指令參數變送器pt4。
6.所述函數發生器模塊m1的計算方法為：當電網頻率小于等于49.7167hz時，輸出o1=30，當電網頻率大于等于50.2833hz時，輸出o1=-30，其余情況時，輸出o1=0。
7.所述函數發生器模塊m2的計算方法為：輸出o2=x/30，其中x為主汽壓力值。
8.乘法器模塊m3的計算方法為：o3=i3×
i4。
9.切換模塊m4的計算方法為：當s=0時，o5= i5，當s=1時，o5= i6。
10.設定值模塊m5的設定值r=0，即輸出o4=0。
11.速率發生器模塊m6的計算方法為：當輸入值i7發生變化時，輸出值o6按照每秒2.5%的量程范圍逐漸變化到輸入值i7。
12.死區模塊m7是死區值為2的死區模塊，即當輸入值i8的絕對值小于等于2時，輸出o7=0，當輸入值i8的絕對值大于2時，輸出o7= i8。
13.加法器模塊m8的計算方法為：o8=i9+i
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。
14.本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
15.本發明解決了一次調頻動作時機組重要參數調節品質差和主汽壓力偏差大的技術問題，解決了負荷響應滯后，一次調頻響應不足或響應超調、負荷穩定性差的問題，其控制原理是在常規電調側一次調頻控制策略和機組協調側控制策略的基礎上，將一次調頻動作時頻差信號擬合成負荷信號，形成一次調頻投入信號，通過引入前饋控制回路，直接疊加到原有鍋爐主控回路的輸出上，從而更加快速響應負荷的變化，摒棄了機組一次調頻變化時煤量、風量給水量同步按比例增減的常規控制思路，使鍋爐主控提前動作，并且將電網頻率的變化限制在一定范圍內的功能，保證了一次調頻功能高效，維護了電網穩定，同時有效保證了機組重要參數保持在安全穩定的范圍內，機組安全穩定運行。
附圖說明
16.下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
17.圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
18.以下結合具體實施例對本發明作進一步說明。
19.一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，包括：電網頻率參數變送器pt1、主汽壓力參數變送器pt2、鍋爐主控指令參數變送器pt3、新鍋爐主控指令參數變送器pt4、函數發生器模塊m1、函數發生器模塊m2、乘法器模塊m3、切換模塊m4、設定值模塊m5、速率發生器模塊m6、死區模塊m7、加法器模塊m8，電網頻率參數變送器pt1的輸出端與函數發生器模塊m1的輸入端i1連接，函數發生器模塊m1的輸出端o1與乘法器模塊m3的第一輸入端i3連接，主汽壓力參數變送器pt2的輸出端與函數發生器模塊m2的輸入端i2連接，函數發生器模塊m2的輸出端o2與乘法器模塊m3的第二輸入端i4連接，乘法器模塊m3的輸出端o3與切換模塊m4的第一輸入端i5連接，設定值模塊m5的輸出端o4與切換模塊m4的第二輸入端i6連接，切換模塊m4的切換端s連接一次調頻投入信號，切換模塊m4的輸出端o5與速率發生器模塊m6的輸入端i7連接，速率發生器模塊m6的輸出端o6與死區模塊m7的輸入端i8連接，死區模塊m7的輸出端o7與加法器模塊m8的第一輸入端i9連接，鍋爐主控指令參數變送器pt3的輸出端與加法器模塊m8的第二輸入端i
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連接，加法器模塊m8的輸出端o8連接新鍋爐主控指令參數變送器pt4。
20.所述函數發生器模塊m1的計算方法為：當電網頻率小于等于49.7167hz時，輸出o1=30，當電網頻率大于等于50.2833hz時，輸出o1=-30，其余情況時，輸出o1=0。
21.所述函數發生器模塊m2的計算方法為：輸出o2=x/30，其中x為主汽壓力值。
22.乘法器模塊m3的計算方法為：o3=i3×
i4。
23.切換模塊m4的計算方法為：當s=0時，o5= i5，當s=1時，o5= i6。
24.設定值模塊m5的設定值r=0，即輸出o4=0。
25.速率發生器模塊m6的計算方法為：當輸入值i7發生變化時，輸出值o6按照每秒2.5%的量程范圍逐漸變化到輸入值i7。
26.死區模塊m7是死區值為2的死區模塊，即當輸入值i8的絕對值小于等于2時，輸出o7=0，當輸入值i8的絕對值大于2時，輸出o7= i8。
27.加法器模塊m8的計算方法為：o8=i9+i
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。
28.本發明的原理如下：本發明中設置有死區模塊m7，死區模塊m7的死區值為2，為了保證控制有效性，根據死區值，調整了函數發生器模塊m1的計算方法，正常情況下鍋爐的電網頻率為50hz，當電網頻率小于等于49.7167hz時，輸出o1=30，當電網頻率大于等于50.2833hz時，輸出o1=-30，其余情況時，輸出o1=0；由于正常鍋爐的主汽壓力值的極限值為30mpa，故設定本發明中函數發生器模塊m2的計算方法為：輸出o2=x/30。
29.本發明的控制原理是在常規電調側一次調頻控制策略和機組協調側控制策略的基礎上，將一次調頻動作時頻差信號擬合成負荷信號，形成一次調頻投入信號，通過引入前饋控制回路，直接疊加到原有鍋爐主控回路的輸出上，從而更加快速響應負荷的變化。
30.上述實施方式僅示例性說明本發明的原理及其效果，而非用于限制本發明。對于熟悉此技術的人皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改進。因此，凡舉所述技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
技術特征：
1.一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，包括：電網頻率參數變送器pt1、主汽壓力參數變送器pt2、鍋爐主控指令參數變送器pt3、新鍋爐主控指令參數變送器pt4、函數發生器模塊m1、函數發生器模塊m2、乘法器模塊m3、切換模塊m4、設定值模塊m5、速率發生器模塊m6、死區模塊m7、加法器模塊m8，電網頻率參數變送器pt1的輸出端與函數發生器模塊m1的輸入端i1連接，函數發生器模塊m1的輸出端o1與乘法器模塊m3的第一輸入端i3連接，主汽壓力參數變送器pt2的輸出端與函數發生器模塊m2的輸入端i2連接，函數發生器模塊m2的輸出端o2與乘法器模塊m3的第二輸入端i4連接，乘法器模塊m3的輸出端o3與切換模塊m4的第一輸入端i5連接，設定值模塊m5的輸出端o4與切換模塊m4的第二輸入端i6連接，切換模塊m4的切換端s連接一次調頻投入信號，切換模塊m4的輸出端o5與速率發生器模塊m6的輸入端i7連接，速率發生器模塊m6的輸出端o6與死區模塊m7的輸入端i8連接，死區模塊m7的輸出端o7與加法器模塊m8的第一輸入端i9連接，鍋爐主控指令參數變送器pt3的輸出端與加法器模塊m8的第二輸入端i
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連接，加法器模塊m8的輸出端o8連接新鍋爐主控指令參數變送器pt4。2.根據權利要求1所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，所述函數發生器模塊m1的計算方法為：當電網頻率小于等于49.7167hz時，輸出o1=30，當電網頻率大于等于50.2833hz時，輸出o1=-30，其余情況時，輸出o1=0。3.根據權利要求2所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，所述函數發生器模塊m2的計算方法為：輸出o2=x/30，其中x為主汽壓力值。4.根據權利要求3所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，乘法器模塊m3的計算方法為：o3=i3×
i4。5.根據權利要求4所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，切換模塊m4的計算方法為：當s=0時，o5= i5，當s=1時，o5= i6。6.根據權利要求5所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，設定值模塊m5的設定值r=0。7.根據權利要求6所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，速率發生器模塊m6的計算方法為：當輸入值i7發生變化時，輸出值o6按照每秒2.5%的量程范圍逐漸變化到輸入值i7。8.根據權利要求7所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，死區模塊m7是死區值為2的死區模塊。9.根據權利要求8所述的一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，其特征在于，加法器模塊m8的計算方法為：o8=i9+i
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技術總結
本發明屬于自動控制技術領域，具體涉及一種一次調頻基于前饋壓力自動控制系統，包括：電網頻率參數變送器PT1、主汽壓力參數變送器PT2、鍋爐主控指令參數變送器PT3、新鍋爐主控指令參數變送器PT4、函數發生器模塊M1、函數發生器模塊M2、乘法器模塊M3、切換模塊M4、設定值模塊M5、速率發生器模塊M6、死區模塊M7、加法器模塊M8，本發明解決了一次調頻動作時機組重要參數調節品質差和主汽壓力偏差大的技術問題，解決了負荷響應滯后，一次調頻響應不足或響應超調、負荷穩定性差的問題。負荷穩定性差的問題。負荷穩定性差的問題。
